• 제목/요약/키워드: Dynamic Scheduling Algorithm

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조선소 병렬 기계 공정에서의 납기 지연 및 셋업 변경 최소화를 위한 강화학습 기반의 생산라인 투입순서 결정 (Reinforcement Learning for Minimizing Tardiness and Set-Up Change in Parallel Machine Scheduling Problems for Profile Shops in Shipyard)

  • 남소현;조영인;우종훈
    • 대한조선학회논문집
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    • 제60권3호
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    • pp.202-211
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    • 2023
  • The profile shops in shipyards produce section steels required for block production of ships. Due to the limitations of shipyard's production capacity, a considerable amount of work is already outsourced. In addition, the need to improve the productivity of the profile shops is growing because the production volume is expected to increase due to the recent boom in the shipbuilding industry. In this study, a scheduling optimization was conducted for a parallel welding line of the profile process, with the aim of minimizing tardiness and the number of set-up changes as objective functions to achieve productivity improvements. In particular, this study applied a dynamic scheduling method to determine the job sequence considering variability of processing time. A Markov decision process model was proposed for the job sequence problem, considering the trade-off relationship between two objective functions. Deep reinforcement learning was also used to learn the optimal scheduling policy. The developed algorithm was evaluated by comparing its performance with priority rules (SSPT, ATCS, MDD, COVERT rule) in test scenarios constructed by the sampling data. As a result, the proposed scheduling algorithms outperformed than the priority rules in terms of set-up ratio, tardiness, and makespan.

DiffServ 망에서 QoS를 보장하기 위한 동적 가중치 할당 알고리즘 (A dynamic WRR Algorithm for QoS Guarantee in DiffServ Networks)

  • 정동수;김변곤;조해성;정경택;김남희;이종인
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2006년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.128-131
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    • 2006
  • DiffServ망에서 많이 거론되고 있는 대표적인 스케줄러로 PQ(Priority Queue), WRR(Weighted Round Robin)등의 스케줄러가 연구되어져 있다. 그러나 이러한 스케쥴링 방식들은 약간의 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 PQ와 WRR의 단점을 보완하여 WRR 스케쥴러에 적용이 가능한 스케줄러 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안된 알고리즘은 DiffServ 망에서 각 클래스의 큐 상태를 체크하여 퍼지 이론을 적용한 제어 정책에 따라 WRR 스케쥴러의 가중치를 동적으로 할당하였다. 제안된 알고리즘의 성능평가를 위하여 네트워크 시뮬레이터(NS-2)를 이용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 알고리즘은 EF 클래스의 패킷 손실률에서 WRR 스케쥴러 방식보다 향상되었으며, AF4 클래스에서는 PQ 방식보다 향상된 결과를 보였다.

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MIXED INTEGER PROGRAMMING MODELS FOR DISPATCHING VEHICLES AT A CONTAINER TERMINAL

  • ZHANG LI WEI;YE RONG;HUANG SHELL YING;HSU WEN JING
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제17권1_2_3호
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    • pp.145-170
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    • 2005
  • This paper presents scheduling models for dispatching vehicles to accomplish a sequence of container jobs at the container terminal, in which the starting times as well as the order of vehicles for carrying out these jobs need to be determined. To deal with this scheduling problem, three mixed 0-1 integer programming models, Model 1, Model 2 and Model 3 are provided. We present interesting techniques to reformulate the two mixed integer programming models, Model 1 and Model 2, as pure 0-1 integer programming problems with simple constraint sets and present a lower bound for the optimal value of Model 1. Model 3 is a complicated mixed integer programming model because it involves a set of non-smooth constraints, but it can be proved that its solutions may be obtained by the so-called greedy algorithm. We present numerical results showing that Model 3 is the best among these three models and the greedy algorithm is capable of solving large scale problems.

Mode Change 환경에 적합한 동적 퀀텀 크기 스케줄링 (Dynamic Quantum-Size Pfair Scheduling In the Mode Change Environments)

  • 김인국;차성덕
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제6권9호
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    • pp.28-41
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    • 2006
  • 최근 다중 프로세서 환경에서 경성 실시간 태스크 집합의 스케줄링 문제를 해결하는 최적 Pfair 알고리즘이 Baruah 등에 의해 제안되었으며, 이를 기반으로 하는 여러 가지 스케줄링 알고리즘들이 제안되었다. 이들 알고리즘은 단위 크기의 고정된 퀀텀 크기를 기반으로 태스크들을 스케줄링하는데, 고정된 퀀텀 크기는 태스크 집합이 변경되는 mode change 하의 스케줄링에서 두 가지 문제점을 갖는다. 퀀텀이 너무크면 프로세서의 이용률 저하로 인해 스케줄링이 실패할 수 있으며, 반대로 너무 작으면 스케줄링 빈도수의 증가에 따른 태스크 전환 오버헤드의 문제점을 갖게 된다. 본 논문에서는 mode change환경에서 태스크 집합이 스케줄링 가능하도록 최대의 퀀텀 크기를 결정하기 위한 방법을 제안한다.

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발전소 전기설비의 생산성 향상을 위한 케이블 드럼 스케줄링 알고리즘 구현 (Implementation of Cable Drum Scheduling Algorithm for Productivity Enhancement of Power Plant Electrical Installations)

  • 이양선;박기홍;최효범;오지현
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.770-771
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    • 2015
  • 본 논문에서는 발전소 전기설비 및 구축비용의 상당부분을 차지하는 케이블의 손실자원을 최소화하고, 효율적인 케이블 자재관리가 가능한 케이블 드럼 스케줄링 자동화를 제안하고 구현하였다. 구현된 케이블 드럼 스케줄링은 기존 수기방식의 케이블 드럼 계산에 소요되는 소비시간을 최소화하고, 종류별 케이블들을 케이블 드럼 총용량에 최적화함으로써 전기설비 생산성을 향상시킬 수 있다.

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EPON 시스템에서 Bandwidth 효율을 높이기 위한 DBA 알고리즘 (DBA Algorithm for Improving Bandwidth Efficiency in EPON System)

  • 김규원;배경원;엄호석;정제명
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2005년도 제16회 정기총회 및 동계학술발표회
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    • pp.160-161
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    • 2005
  • A critical issue in implementing efficient Ethernet passive optical network(EPON) System is the bandwidth allocation algorithm. The overall goal of bandwidth allocation is to effectively and fairly perform scheduling of time slots between ONUs in EPON System. We propose a new algorithm of dynamic bandwidth allocation for improved bandwidth efficiency in EPON system.

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멀티미디어 무선인지 시스템을 위한 퍼지 기반의 동적 패킷 스케줄링 알고리즘 (Fuzzy-based Dynamic Packet Scheduling Algorithm for Multimedia Cognitive Radios)

  • 니구웬 탄 퉁;구인수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.1-7
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    • 2012
  • 무선 통신 시스템의 새로운 패러다임인 중의 하나인 무선 인지 시스템에서 다양한 종류의 멀티미디어 트래픽 지원이 예상된다. 2차 사용자들이 요구하는 서비스 품질을 만족하기 위하여, 패킷 우선권 기반의 정적 자원할당 기법이 고려될 수 있다. 하지만, 이 기법은 높은 우선권을 갖는 응용 서비스의 서비스 품질을 쉽게 만족시킬 수 있으나, 낮은 우선권을 갖는 응용 서비스의 서비스 품질은 저하될 수 있다. 이에 본 논문에서는 퍼지 이론 기반의 동적 패킷 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안된 기법에서는 동적 패킷 스케줄러가 각 패킷의 우선권과 지연 마감 시간(delay deadline)을 입력으로 갖는 퍼지 규칙에 따라, 각 패킷의 우선권을 동적으로 변경하여 패킷 손실율을 최소화하는 관점에서 기 사용자 채널을 통해 다음 가용한 time slot에 어떤 2차 사용자가 데이터를 전송할 지를 결정한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 알고리즘이 우선권 기반의 정적 자원할당기법 보다 패킷 손실율을 더 향상 시킬 수 있음을 보였다.

블루투스 시스템에서의 효율적 무선자원관리를 위한 MAC 스케쥴링 기법 (MAC Scheduling Algorithm for Efficient Management of Wireless Resources in Bluetooth Systems)

  • 주양익;권오석;오종수;김용석;이태진;엄두섭;차균현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권9A호
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    • pp.702-709
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    • 2003
  • 본 논문에서는 블루투스(Bluetooth) 시스템에서의 각 마스터-슬레이브 쌍(Master-Slave pair)에 대한 수율 (throughput)과 지연(delay), 즉 형평성(fairness) 측면 모두를 고려한 효율적인 QoS (Quality of Service) 기반 MAC (Medium Access Control) 스케쥴링(scheduling) 알고리즘을 제안한다. 특히 기존에 제안한 T-D PP (Throughput-Delay Priority Policy) 방식[6]의 단점을 보완하여 이에 대한 성능 개선이 이루어진 수정된 T-D PP 방식, 즉 MTDPP (Modified T-D PP) 알고리즘을 제안한다. 블루투스가 마스터 중심의 TDD (Time Division Duplex) 방식으로 동작하며 기본적으로 라운드로빈(Round Robin) 방식의 스케쥴링을 수행하므로 전송할 큐(queue)에 데이터가 없는 경우에도 POLL 및 NULL 패킷(packet)으로 인한 슬롯(slot) 낭비가 발생한다. 이러한 링크 낭비 문제를 해결하기 위해 많은 알고리즘들이 제안되어 왔고, 그 중 큐 상태 기반 우선순위(priority)방식과 저전력 모드(low power mode) 기반의 알고리즘이 비교적 좋은 성능을 보인다. 하지만 이들은 트래픽(traffic) 특성에 따라 일정하지 않은 성능을 나타내며, 추가적인 계산과정과 시그널링(signaling) 오버헤드(overhead)가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 놀은 수율과 낮은 지연을 보장하는 새로운 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션 결과를 통해 적절한 파라미터(parameter)의 선택이 기존의 방식에 비해 전반적인 성능의 향상을 가져옴을 보인다.

휴대용 내장형 시스템에서 DC-DC 변환기를 고려한 동적 전압 조절 (DVS) 기법 (Dynamic Voltage Scaling (DVS) Considering the DC-DC Converter in Portable Embedded Systems)

  • 최용석;장래혁;김태환
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권2호
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    • pp.95-103
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    • 2007
  • 동적 전압 조절(Dynamic voltage scaling, DVS) 기법은 가장 효과적이면서 가장 잘 알려진 전력 관리 기법 중 하나이다. DVS가 효율적인 여유 시간(Slack time) 분배 방법, 전압 할당 방법 등 다양한 방면에서 연구되었지만, 전압 변경 가능 프로세서 이외의 장치들에 대한 영향은 제대로 연구되지 못했다. DC-DC 변환기는 오늘날 대부분의 내장형 시스템에서 내부 장치들을 위한 다양한 값의 공급 전압 생성 및 전압 안정화 기능을 제공하는 중요한 역할을 하고 있으며, 특히 공급 전압의 계속적인 변경이 필요한 DVS를 적용하기 위해서는 필수적인 구성 요소이다. 이 논문에서는 DC-DC 변환기의 전력 소모를 포함한 시스템의 에너지 소모에 대해 분석하고 이를 바탕으로 DC-DC 변환기를 포함하는 시스템 또는 이와 유사한 형태의 에너지 소모 특성을 가지는 시스템에서 에너지 소모를 최소화하는 새로운 에너지 최적 오프라인 DVS 스케줄링 알고리즘을 제안하고, 실험 결과를 통해 제안된 알고리즘이 어떤 종류의 설정에서도 기존의 DVS 알고리즘보다 더 적은 에너지 소모의 스케줄을 생성함을 보여준다.

A Medium Access Control Protocol for rt- VBR Traffic in Wireless ATM Networks

  • Lim, In-Taek
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제5권1호
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    • pp.29-34
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    • 2007
  • This paper proposes a MAC protocol for real-time VBR (rt-VBR) services in wireless ATM networks. The proposed protocol is characterized by a contention-based mechanism of the reservation request, a contention-free polling scheme for transferring the dynamic parameters, and a priority scheme of the slot allocation. The design objective of the proposed protocol is to guarantee the real-time constraint of rt-VBR traffic. The scheduling algorithm uses a priority scheme based on the maximum cell transfer delay parameter. The wireless terminal establishes an rt-VBR connection to the base station with a contention-based scheme. The base station scheduler allocates a dynamic parameter minislot to the wireless terminal for transferring the residual lifetime and the number of requesting slots as the dynamic parameters. Based on the received dynamic parameters, the scheduler allocates the uplink slots to the wireless terminal with the most stringent delay requirement. The simulation results show that the proposed protocol can guarantee the delay constraint of rt-VBR services along with its cell loss rate significantly reduced.